Analytische Geometrie-Lagebeziehung-Gerade - Gerade
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Beispiel Nr: 03
$\begin{array}{l} \text{Gegeben:}
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
a1 \\
a2 \\
a3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
b1 \\
b2 \\
b3 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
c1 \\
c2 \\
c3 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
d1 \\
d2 \\
d3 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gesucht:}
\text{Die Lage der Geraden zueinander.}
\\ \\ \textbf{Gegeben:} \\
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
5 \\
-1 \\
3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
1 \\
-1 \\
2 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) \\
\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\
\text{Gerade 1: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
5 \\
-1 \\
3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Gerade 2: }
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
1 \\
-1 \\
2 \\
\end{array}
\right) + \sigma
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Richtungsvektoren: } \\
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) =k \cdot
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) \\
\begin{array}{cccc}
3&=&+3 k& \quad /:3 \quad \Rightarrow k=1 \\
-4&=&-4 k & \quad /:-4 \quad \Rightarrow k=1 \\
2&=&+2 k & \quad /:2 \quad \Rightarrow k=1 \\
\end{array} \\
\\ \Rightarrow \text{Geraden sind parallel}\\
\text{Aufpunkt von Gerade 2 in Gerade 1 } \\
\vec{x} =\left(
\begin{array}{c}
5 \\
-1 \\
3 \\
\end{array}
\right) + \lambda
\left(
\begin{array}{c}
3 \\
-4 \\
2 \\
\end{array}
\right) \\
\text{Punkt: }A(1/-1/2) \\
\begin{array}{ccccc}
1&=&5&+3\lambda& \quad /-5 \\
-1&=&-1&-4\lambda & \quad /+1\\
2&=&3&+2\lambda & \quad /-3\\
\end{array} \\
\begin{array}{cccc}
-4&=&3\lambda& \quad /:3 \quad \Rightarrow \lambda=-1\frac{1}{3} \\
0&=&-4\lambda & \quad /:-4 \quad \Rightarrow \lambda=0 \\
-1&=&2\lambda & \quad /:2 \quad \Rightarrow \lambda=-\frac{1}{2} \\
\end{array} \\
\\ \Rightarrow \\ \text{Geraden sind echt parallel} \\
\end{array}$